《chap4-2煤的组成－化学组成》.ppt

Part 4： Coal constituents Chapter 4 Coal petrographic constituents; Chapter 5 Coal chemical constituents; Chapter 6 Coal family constituents; 1、 煤中的水分Moisture in coal 1.1 煤中水分的特点characteristics： 水分是煤中的重要组成部分，是煤炭质量的重要指标。煤中的水分一般是指与煤呈物理态结合的水(phsycally-associated water) ，它吸附在to be adsorbed in/on煤的外表面outer surface和内部孔隙interior pores中。因此，煤的颗粒越细、内部孔隙越发达，煤中吸附的水分就越高。 1.2 煤中水分的 来源 （1）成煤过程中，沼泽中的水随着成煤过程进入煤中；（2）煤层Coal seam形成后，地下水ground water进入煤层的裂隙fracture/fissure、孔隙pore中；（3）开采mining、洗选preparation、运输transportation、贮存reserve过程中进入煤中。 1.3 外在水分、内在水分等重要概念 1.3.1 外在水分和内在水分： 煤中的水分可分为两类，即在常温的大气中易于失去的水分和不易失去的水分， 前者称为外在水分free moisture， 后者称为内在水分inherent moisture 。 内在水分和外在水分之和称为全水分total moisture。 1.4 测定煤中水分的基本方法 水分测定时使用的仪器设备apparatus有分析天平analytical balance、干燥箱drying oven、称量瓶weighing bottle等。 还有自动化的仪器设备。 自动水分测定仪的特点： （1）采用微波microwave或红外干燥infrared drying，自动称量。（2）计算机自动控制、测量准确，性能稳定。（3）分析速度快，操作简便。 技术参数： （1）分析试样数：８个/次（2）分析时间：约20min（3）测定精度：≤0.4%（全水）；≤0.2%（空干水）（4）试样质量：10-12g(全水)；0.9-1.1g(空干水)（5）试样粒度：≤6mm(全水)；≤80目(空干水)? 1.5 煤的最高内在水分 ?1.5.1 定义 ????? 煤的最高内在水分是指煤样在30℃，相对湿度relative humidity达到96%的条件下吸附水分达到饱和water saturation时测得的水分，用符号MHC (moisture holding capacity)表示。这一指标反映了年青煤的煤化程度，用于煤质研究和年青煤的分类。 1.5.2煤的最高内在水分的测定? 将饱浸水分的煤样用恒湿纸处理，以除去大部分外在水分并使煤团分散开，然后放在温度为30℃，相对湿度为96%(硫酸钾结晶及其饱和溶液)的充氮调湿器内，在常压和不断搅动气氛的情况下使其达到湿度平衡，然后在105～110℃的温度下烘干，以其减量的重量百分数表示最高内在水分。一般需要24～48小时。 2 煤的灰分 2.1 煤灰分的定义 煤的灰分(ash) ：煤样在规定条件下完全燃烧后complete incineration所得的残渣residue。该残渣的质量占测定煤样质量的百分数称为: 灰分产率ash productivity/ ash production rate ，简称为灰分。 Ash content 的说法不准确。 2.3 煤中矿物质的来源 3 挥发分和固定碳 volatile matter and Fixed carbon 3.1 挥发分和固定碳的定义： 在高温条件下，将煤隔绝空气加热一定时间，煤的有机质发生热解反应thermal decomposition reactions /pyrolysis reactions ，形成部分小分子的化合物，在测定条件下呈气态析出，其余有机质则以固体形式残留remained下来或固定fixed下来。呈气态析出的小分子化合物称为挥发分volatile matter ，以固体形式残留下来的称为固定碳 Fixed carbon 。 3.3 Vad的校正calibration/correction： 在煤隔绝空气加热的情况下，煤中的矿物质也发生分解反应，产生一些气态产物逸出，主要是